難點(diǎn)突破_靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體特點(diǎn)與應(yīng)用.doc

靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體特點(diǎn)與應(yīng)用圖11-1一、遭遇難點(diǎn)1.（）一金屬球，原來(lái)不帶電，現(xiàn)沿球的直徑的延長(zhǎng)線放置一均勻帶電細(xì)桿MN ，如圖111所示，金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在球內(nèi)直徑上a ，b ，c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea ，Eb ，Ec ，三者相比：A、Ea最大 B、Eb最大 C、Ec最大 D、Ea = Eb = Ec圖1122.（）在正電荷附近有兩個(gè)絕緣導(dǎo)體M 、N ，由于靜電感應(yīng)發(fā)生了如圖112的電荷分布，當(dāng)用導(dǎo)線將a 、b兩點(diǎn)聯(lián)接起來(lái)時(shí)，導(dǎo)線中是否有電流流過(guò)，如果有電流，電流的方向是怎樣的？圖11-33.（）如圖113所示，面積足夠大的、板間距離為d的兩平行金屬板豎直放置，與直流電壓為U的電源連接，板間放一半徑為R（2Rd）的絕緣金屬球殼，C 、D是球殼水平直徑上的兩點(diǎn)，則以下說(shuō)法正確的是：A、由于靜電感應(yīng)，球殼上C 、D兩點(diǎn)電勢(shì)差為B、由于靜電感應(yīng)，球殼中心O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零C、用手摸一下球殼，再拿去平行金屬板，球殼帶正電D、用手摸一下球殼，再拿去平行金屬板，球殼帶負(fù)電二、案例探究例1（）如圖114所示，水平放置的金屬板正上方有一固定的正點(diǎn)電荷Q ，一表面絕緣的帶電的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)且不影響Q的電場(chǎng)），從左端以初速度v0滑上金屬板，沿光滑的上表面向右運(yùn)動(dòng)到右端，在該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中：圖11-4A、小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)B、小球做先減速，后加速運(yùn)動(dòng)C、小球的電勢(shì)能保持不變D、電場(chǎng)力對(duì)小球所做的功為零圖11-5例2（）如圖115所示，絕緣導(dǎo)體A帶正電，導(dǎo)體不帶電，由于靜電感應(yīng)，使導(dǎo)體B的M端帶上負(fù)電，而N端則帶等量的正電荷。（1）用導(dǎo)線連接M 、N ，導(dǎo)線中有無(wú)電流流過(guò)？（2）若將M 、N分別用導(dǎo)線與大地相連，導(dǎo)線中有無(wú)電流流過(guò)？方向如何？三、思路一、靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)孤立的帶電導(dǎo)體和處于感應(yīng)電場(chǎng)中的感應(yīng)導(dǎo)體，當(dāng)達(dá)到靜電平衡時(shí)，具有以下特點(diǎn)： 1.導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零，E內(nèi) = 0 。沒(méi)有電場(chǎng)線。2.整個(gè)導(dǎo)體是等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是等勢(shì)面，但導(dǎo)體表面的場(chǎng)強(qiáng)并不一定相同。3.導(dǎo)體外部電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直，表面場(chǎng)強(qiáng)不一定為零。4.對(duì)孤立導(dǎo)體，凈電荷分布在外表面上，并且電荷的分布與表面的曲率有關(guān)，曲率大的地方電荷分布密。二、用導(dǎo)線連接不同靜電平衡導(dǎo)體或同一導(dǎo)體不同部位時(shí)，判斷電流方向的方法1.判斷有無(wú)電流要看導(dǎo)線兩連接點(diǎn)有無(wú)電勢(shì)差，判斷電流流向要看兩點(diǎn)電勢(shì)高低（電流總是由高電勢(shì)點(diǎn)流向低電勢(shì)點(diǎn)）。2.一般思路：首先要明確哪個(gè)導(dǎo)體是場(chǎng)源電荷，哪個(gè)導(dǎo)體是電場(chǎng)中的導(dǎo)體。其次，判明兩不同導(dǎo)體或同一導(dǎo)體不同部位的兩點(diǎn)間電勢(shì)的高低，最后確定有無(wú)電流產(chǎn)生及電流的流向。四、殲滅難點(diǎn)圖11-61.（）如圖116中，實(shí)心金屬球A半徑為R ，帶電量為Q ，點(diǎn)電荷B帶電量為q 。B與A球間的距離為r 。 當(dāng)B不存在而只有A存在且達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)，電荷Q在球心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度等于_。當(dāng)點(diǎn)電荷B也同時(shí)存在并達(dá)到靜電平衡時(shí)，球心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度等于_，金屬球上的電荷在球心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小等于_。圖11-72.（）如圖117所示，A 、B為兩個(gè)大小不等的導(dǎo)體球殼（RARB），分別有正電荷q與2q 。（1）球殼B與A接觸一下后，將B放進(jìn)A球殼內(nèi)與內(nèi)表面接觸，則A的帶電情況是_，B的帶電情況是_。圖11-8（2）球殼B與A接觸一下后，將B球殼放進(jìn)A球殼內(nèi)，使A瞬間接地，再將B與A的內(nèi)表面接觸，則A的帶電情況是_；B球帶電情況是_。3.（）如圖118所示，將一不帶電的空腔導(dǎo)體A的內(nèi)壁與一外殼接地的靜電計(jì)相連，又將另一個(gè)帶正電的導(dǎo)體B向A移動(dòng)，最后B與A接觸，此過(guò)程中靜電計(jì)指針將會(huì)A、B與A未接觸時(shí)指針不張開(kāi)，接觸時(shí)變大B、指針一直不張開(kāi)C、B與A未接觸時(shí)指針不張開(kāi)，接觸時(shí)變小圖11-9D、B與A靠近時(shí)指針張開(kāi)，接觸時(shí)張角最大4.（）如圖119所示，兩個(gè)相同的空心金屬球M和N，M帶Q電荷，N不帶電，旁邊各放一個(gè)不帶電的金屬球P和R（M 、N相距很遠(yuǎn)，互不影響），當(dāng)將帶正電Q的小球分別放入M和N的空腔時(shí)A、P 、R上均出現(xiàn)感應(yīng)電荷B、P 、R上均沒(méi)有感應(yīng)電荷C、P上有感應(yīng)電荷，而R上沒(méi)有感應(yīng)電荷D、P上沒(méi)有感應(yīng)電荷，而R上有感應(yīng)電荷圖11-105.（）如圖1110所示，一個(gè)帶正電的絕緣金屬球殼A，頂部開(kāi)一小孔，有兩只帶正電的金屬球B 、C ，用金屬導(dǎo)線連接，讓B球置于球殼A內(nèi)的空腔中，與內(nèi)表面接觸后又提起，C球放置在A球殼外，待靜電平衡后正確的判斷是：A、B 、C兩球都不帶電B、B球不帶電，C球帶電C、讓C球接地后，B球不帶電D、讓